荧光素杂化纳米粒子的制备、应用及生物安全性的初步研究

论文摘要

纳米科技是本世纪80年代末发展起来的新兴学科,粒子以其特有的性质在化学、材料、环境、生物等方面有着巨大的应用前景。本论文分为四章,开展了以下两部分工作:异硫氰酸荧光素-核壳纳米颗粒的合成、应用及其生物安全性的考察;纳米材料ZnO光催化降解有毒物质溴化乙锭的研究。第一章为前言,主要介绍了常用于生物医学领域的纳米颗粒的种类及其制备方面的相关研究。介绍了纳米材料在生物医学、化学等中的应用研究概况和重要意义,综述了该领域取得的一些重要研究成果,最后在此基础上提出本论文的主要构思。第二章主要研究异硫氰酸荧光素（Fluorescein Isocyanate, FITC）-二氧化硅复合纳米颗粒制备、性能研究及生物标记。近年发展起来的二氧化硅核壳壳生物纳米颗粒,由于其具有制备简单、分散性好、稳定性好的、并能起到信号放大作用的特点,为生物、化学研究提供了全新的技术和方法。异硫氰酸荧光素是常用的荧光染料,具有量子产率高、易与生物大分子进行标记的优点,但其稳定性差,在水溶液中易水解,并且容易发生荧光淬灭。本文以异硫氰酸荧光素合成硅烷化前体,制备带有氨基基团的核壳荧光纳米颗粒,荧光团以共价方式地包裹在SiO2网络结构中。我们对FITC-核壳纳米材料进行了荧光染料泄漏情况、荧光稳定性及其它性质的考察,同时将该荧光纳米颗粒初步应用于的生物标记。第三章主要研究FITC-核壳纳米颗粒的生物安全性。回复致突变试验采用鼠伤寒沙门氏杆菌的组氨酸营养缺陷型不同突变株检测FITC-核壳纳米材料的致突变作用。还考察了异硫氰酸荧光素核壳纳米材料对Hela细胞的毒性,核壳纳米材料的生物相容性,对细胞的生长和代谢的影响。第四章采用纳米ZnO光催化降解污染物溴化乙锭,并考察了最佳反应条件。近年来随着工业废气、废水、农业农药等污染物剧增,环境污染问题日趋严重,研究表明,光催化技术在环境污染物治理方面有着良好的应用前景。以半导体纳米材料为催化剂,光催化氧化降解有毒污染物是一种有效的污染治理方法,鉴于光催化活性材料的各种优点和综合考虑了降解溴化乙锭的可能性,本文拟采用ZnO纳米材料光催化降解污染溴化乙锭（EB）,并对光源、反应介质、pH、光催化剂的用量、重复使用效果、光照时间及氧化剂的加入等影响因素进行了考察,以得最佳反应条件。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米技术概论
• 1.2 纳米生物技术简介
• 1.3 纳米颗粒的种类及制备
• 1.4 纳米颗粒在生物医学的应用
• 1.5 纳米颗粒的生物安全性
• 1.6 本文拟展开的工作
• 参考文献
• 第二章 异硫氰酸荧光素核壳纳米颗粒的制备和应用
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂及仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.2 结果和讨论
• 2.2.1 异硫氰酸荧光素核壳荧光纳米颗粒的合成和表征
• 2.2.2 异硫氰酸荧光素核壳荧光纳米颗粒的性质研究
• 2.2.3 标记蛋白的应用
• 2.3 小结
• 参考文献
• 第三章 异硫氰酸荧光素核壳纳米颗粒的生物安全性研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂及仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.2 结果和讨论
• 3.2.1 沙门氏菌回复突变实验
• 3.2.3 异硫氰酸壳核纳米荧光颗粒细胞毒性的研究
• 3.3 小结
• 参考文献
• 第四章 光催化剂ZnO降解溴化乙锭的研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器与试剂
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 果与讨论
• 4.4 小结
• 参考文献
• 附录
• 致谢